JPH07329276A - Screen printer and screen printing method - Google Patents
Screen printer and screen printing methodInfo
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- JPH07329276A JPH07329276A JP8008395A JP8008395A JPH07329276A JP H07329276 A JPH07329276 A JP H07329276A JP 8008395 A JP8008395 A JP 8008395A JP 8008395 A JP8008395 A JP 8008395A JP H07329276 A JPH07329276 A JP H07329276A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
- H05K3/1216—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing
Landscapes
- Screen Printers (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板に電子部
品の半田付けのためのクリーム半田を塗布するクリーム
半田のスクリーン印刷装置及びスクリーン印刷方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cream solder screen printing apparatus and a screen printing method for applying cream solder for soldering electronic parts to a printed circuit board.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ、コンデンサチップ、抵抗
チップなどの電子部品をプリント基板に表面実装するの
に先立ち、スクリーン印刷装置によりプリント基板の回
路パターンの電極に電子部品を半田付けするためのクリ
ーム半田が塗布される。2. Description of the Related Art A cream for soldering an electronic component such as an IC, an LSI, a capacitor chip, a resistor chip, etc. to a circuit pattern electrode of the printed circuit board by a screen printing device before surface mounting the electronic component on the printed circuit board. Solder is applied.
【０００３】この種スクリーン印刷装置は、一般に、例
えば特開平４−６５２４３号公報に示されるように、プ
リント基板をスクリーンマスクの下面に近接させ、スク
リーンマスク上をスキージをスライドさせることによ
り、スクリーンマスクに開孔されたパターン孔を通して
プリント基板の所定の箇所にクリーム半田を塗布するよ
うになっている。This type of screen printing apparatus generally has a screen mask, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-65243, in which a printed circuit board is brought close to the lower surface of the screen mask and a squeegee is slid on the screen mask. The cream solder is applied to a predetermined portion of the printed circuit board through the pattern hole formed in the hole.
【０００４】図９は従来のスクリーン印刷装置の正面図
であり、従来のスクリーン印刷装置によりプリント基板
にクリーム半田を塗布している様子を示すものである。
スクリーンマスク１は、枠型のホルダ３の下面にマスク
プレート２を装着して構成されている。プリント基板４
はテーブル５上に保持されている。テーブル５の両側部
にはナット６ａ、６ｂが装着されており、ナット６ａ、
６ｂには垂直な送りねじ７ａ、７ｂが螺合している。一
方の送りねじ７ａはモータ８に駆動されて回転する。送
りねじ７ａ、７ｂにはタイミングプーリ９ａ、９ｂが装
着されており、タイミングプーリ９ａ、９ｂにはタイミ
ングベルト１０が調帯されている。１１は送りねじ７ｂ
の軸受である。FIG. 9 is a front view of a conventional screen printing apparatus, showing a state in which cream solder is applied to a printed circuit board by the conventional screen printing apparatus.
The screen mask 1 is configured by mounting a mask plate 2 on the lower surface of a frame-shaped holder 3. Printed circuit board 4
Are held on the table 5. Nuts 6a, 6b are attached to both sides of the table 5, and the nuts 6a, 6b
Vertical feed screws 7a and 7b are screwed into 6b. One feed screw 7a is driven by a motor 8 to rotate. Timing pulleys 9a and 9b are attached to the feed screws 7a and 7b, and a timing belt 10 is attached to the timing pulleys 9a and 9b. 11 is a feed screw 7b
Bearing.
【０００５】モータ８を駆動すると一方の送りねじ７ａ
は回転し、この回転はタイミングプーリ９ａ、９ｂ及び
タイミングベルト１０を介して他方の送りねじ７ｂに伝
達され、両送りねじ７ａ、７ｂが同時に回転することに
より、テーブル５とプリント基板４はマスクプレート２
に対して昇降する。１２はマスクプレート２上をスライ
ドするスキージ、１３はプリント基板４に塗布されるク
リーム半田である。When the motor 8 is driven, one feed screw 7a
Rotates, and this rotation is transmitted to the other feed screw 7b through the timing pulleys 9a and 9b and the timing belt 10, and both feed screws 7a and 7b rotate at the same time, so that the table 5 and the printed circuit board 4 become mask plates. Two
Move up and down against. Reference numeral 12 is a squeegee that slides on the mask plate 2, and 13 is cream solder applied to the printed circuit board 4.
【０００６】次に動作を説明する。モータ８を正回転さ
せてプリント基板４を上昇させ、プリント基板４の上面
をマスクプレート２の下面に当接させる。次に図外の駆
動手段によりスキージ１２をマスクプレート２上を左方
へスライドさせると、マスクプレート２に開孔されたパ
ターン孔（図示せず）を通してプリント基板４の上面に
クリーム半田１３が塗布される。次にモータ８を逆回転
させることにより、プリント基板４を下降させてマスク
プレート２から分離し、クリーム半田１３の塗布工程が
終了する。Next, the operation will be described. The motor 8 is rotated forward to raise the printed circuit board 4, and the upper surface of the printed circuit board 4 is brought into contact with the lower surface of the mask plate 2. Next, when the squeegee 12 is slid to the left on the mask plate 2 by a driving means (not shown), the cream solder 13 is applied to the upper surface of the printed board 4 through a pattern hole (not shown) formed in the mask plate 2. To be done. Next, by rotating the motor 8 in the reverse direction, the printed circuit board 4 is lowered and separated from the mask plate 2, and the step of applying the cream solder 13 is completed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来、上述のようにク
リーム半田１３を塗布する際には、マスクプレート２と
プリント基板４の上面には若干のすき間（一般に「スナ
ップオフ」と呼ばれる）が確保されていた。ところが、
電子部品のリードが益々狭ピッチ化するのにともない、
スナップオフは次第に小さくなっており、近年はスナッ
プオフは零となってプリント基板４の上面をマスクプレ
ート２の下面に当接させてクリーム半田１３の塗布を行
うようになっている。Conventionally, when the cream solder 13 is applied as described above, a slight gap (generally called "snap-off") is secured between the upper surfaces of the mask plate 2 and the printed circuit board 4. It had been. However,
As the lead pitch of electronic parts becomes narrower and narrower,
The snap-off is gradually decreasing. In recent years, the snap-off becomes zero and the cream solder 13 is applied by bringing the upper surface of the printed board 4 into contact with the lower surface of the mask plate 2.
【０００８】ところがこのようにプリント基板４の上面
をマスクプレート２の下面に当接させてクリーム半田１
３の塗布を行うと、プリント基板４を下降させてマスク
プレート２から分離させる際に、プリント基板４に塗布
されたクリーム半田１３が形崩れしやすいという問題点
があった。次に図１０を参照しながら形崩れの発生理由
を説明する。図１０（ａ）〜（ｃ）は従来のスクリーン
印刷装置の動作説明図である。However, as described above, the upper surface of the printed circuit board 4 is brought into contact with the lower surface of the mask plate 2 to make the cream solder 1
When the coating of No. 3 is applied, there is a problem that the cream solder 13 applied to the printed board 4 is likely to lose its shape when the printed board 4 is lowered and separated from the mask plate 2. Next, the reason why the shape collapse occurs will be described with reference to FIG. 10A to 10C are operation explanatory diagrams of the conventional screen printing apparatus.
【０００９】図１０（ａ）は、スキージ１２のスライド
が終了したクリーム半田塗布直後の状態を示している。
マスクプレート２のパターン孔にはスキージ１２をスラ
イドさせたことによりクリーム半田１３が充填されてい
るが、その粘着力のためにマスクプレート２の下面はプ
リント基板４の上面に貼着している。次にモータ８を逆
回転させてプリント基板４を下降させると、マスクプレ
ート２はクリーム半田１３の粘着力によってプリント基
板４に貼着しているため自身の弾性により徐々に下方へ
たわむ（図１０（ｂ）参照）。プリント基板４が更に下
降すると、図１０（ｃ）に示すようにマスクプレート２
はプリント基板４から一気に剥離し、同図実線で示す水
平な状態に自身の弾性力により復帰する。因みにマスク
プレート２はステンレス鋼板のようなばね性を有する可
撓性金属薄板にて形成されている。FIG. 10A shows a state immediately after the application of the cream solder after the sliding of the squeegee 12 is completed.
The cream solder 13 is filled in the pattern holes of the mask plate 2 by sliding the squeegee 12, and the lower surface of the mask plate 2 is attached to the upper surface of the printed board 4 due to its adhesive force. Next, when the motor 8 is rotated in the reverse direction and the printed circuit board 4 is lowered, the mask plate 2 is adhered to the printed circuit board 4 by the adhesive force of the cream solder 13, so that the mask plate 2 gradually bends downward due to its elasticity (FIG. 10). (See (b)). When the printed circuit board 4 is further lowered, as shown in FIG.
Peels off from the printed circuit board 4 all at once and returns to the horizontal state indicated by the solid line in the figure by its own elastic force. Incidentally, the mask plate 2 is formed of a flexible metal thin plate having a spring property such as a stainless steel plate.
【００１０】以上のようにプリント基板４を下降させて
プリント基板４とマスクプレート２を分離させる際に
は、プリント基板４がある程度下降した段階でマスクプ
レート２は自身の弾性により一気にプリント基板４から
分離するので、その際の衝撃によりパターン孔内のクリ
ーム半田１３が乱されてしまい、あるいはパターン孔内
にクリーム半田１３が取り残されたりしてプリント基板
４上のクリーム半田１３の形崩れを生じる訳である。When the printed circuit board 4 is lowered and the printed circuit board 4 and the mask plate 2 are separated as described above, when the printed circuit board 4 is lowered to some extent, the mask plate 2 suddenly moves from the printed circuit board 4 due to its elasticity. Since the cream solder 13 is separated, the cream solder 13 in the pattern hole is disturbed by the impact at that time, or the cream solder 13 is left in the pattern hole and the shape of the cream solder 13 on the printed circuit board 4 is deformed. Is.
【００１１】図１１は従来のスクリーン印刷装置により
塗布されたクリーム半田の例示図である。図１１中、左
側のクリーム半田１３ｂは良品、右側のクリーム半田１
３ｃは上述した理由により形崩れした不良品であり、こ
の例ではその縁部が上方へ不要に突出している。このよ
うに形崩れを生じたクリーム半田１３ｃによっては、電
子部品のリードを正しく半田付けしにくい。このような
版抜け性の悪化は、微小ピッチのパターン孔により微小
ピッチでクリーム半田１３の塗布を行う場合に顕著であ
り、狭ピッチリードを有する電子部品をプリント基板４
に表面実装する場合に特に問題となる。FIG. 11 is an exemplary view of cream solder applied by a conventional screen printing apparatus. In FIG. 11, the cream solder 13b on the left side is a good product, and the cream solder 1 on the right side
3c is a defective product that has been deformed due to the reason described above, and in this example, its edge portion is unnecessarily projected upward. Due to the cream solder 13c thus deformed, it is difficult to correctly solder the leads of the electronic component. Such deterioration of the plate removal property is remarkable when the cream solder 13 is applied at a fine pitch by means of a pattern hole having a fine pitch, and an electronic component having a narrow pitch lead is mounted on the printed board 4.
This is especially problematic when surface-mounting.
【００１２】なお上記従来例は、スクリーンマスク１に
対してプリント基板４を昇降させるスクリーン印刷装置
を例にとって説明したが、プリント基板４に対してスク
リーンマスク１を昇降させる方式のスクリーン印刷装置
でも上述した場合と同様の問題点が生じる。Although the above-mentioned conventional example has been described by taking the screen printing apparatus which raises and lowers the printed circuit board 4 with respect to the screen mask 1 as an example, the screen printing apparatus which raises and lowers the screen mask 1 with respect to the printed circuit board 4 also has the above-mentioned structure. The same problem as in the case occurs.
【００１３】そこで本発明は、プリント基板とマスクプ
レートを分離させる際に、クリーム半田が形崩れするの
を解消できるクリーム半田のスクリーン印刷装置及びス
クリーン印刷方法を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a screen printing apparatus and a screen printing method for cream solder, which can prevent the cream solder from losing its shape when the printed circuit board and the mask plate are separated.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明のスクリーン印刷
装置は、スクリーンマスクのマスクプレートの上面をス
ライドするスキージと、プリント基板を保持する基板支
持部と、基板支持部に保持されたプリント基板の上面の
高さをマスクプレートに対し相対的に昇降させる昇降手
段とを備え、プリント基板とマスクプレートとの相対速
度をＶ、時刻をｔとしたＶ−ｔ線図において、Ｖ＝０で
始まり、かつ途中でＶが０でない中間値を持ち、かつＶ
＝０で終る微小動作パターンの組合せからなる速度パタ
ーンにより昇降手段を制御する制御部とを備える。A screen printing apparatus according to the present invention includes a squeegee that slides on an upper surface of a mask plate of a screen mask, a substrate support portion that holds a printed circuit board, and a printed circuit board held by the substrate support portion. Elevating means for elevating the height of the upper surface relative to the mask plate, and in the Vt diagram where the relative speed between the printed board and the mask plate is V and time is t, start at V = 0, And has an intermediate value of V that is not 0, and V
And a control unit that controls the elevating means according to a speed pattern that is a combination of minute motion patterns ending with = 0.
【００１５】[0015]
【作用】上記構成によりプリント基板とマスクプレート
は移動と停止を複数回繰り返しながら徐々に分離してい
く。この過程においてマスクプレートのパターン孔の内
壁面に接するクリーム半田の半田粒子間にずれ速度がく
り返し発生してこの部分のクリーム半田の粘度が低下し
ていく。これによりパターン孔の内壁面に対するクリー
ム半田の粘着力も弱まり、クリーム半田がパターン孔か
ら容易に抜ける。従って版抜けの際のクリーム半田の型
崩れをなくすことができる。With the above structure, the printed circuit board and the mask plate are gradually separated by repeating the movement and the stop a plurality of times. In this process, a shift speed is repeatedly generated between the solder particles of the cream solder which are in contact with the inner wall surface of the pattern hole of the mask plate, and the viscosity of the cream solder in this portion is lowered. As a result, the adhesive force of the cream solder to the inner wall surface of the pattern hole is weakened, and the cream solder easily comes off from the pattern hole. Therefore, the shape of the cream solder can be prevented from losing its shape when the plate is removed.
【００１６】[0016]
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例を
説明する。なお従来のスクリーン印刷装置を示す図８〜
図１０における構成要素と同様の構成要素については同
一符号を付すことにより説明を省略する。図１は本発明
の一実施例におけるスクリーン印刷装置の斜視図であ
る。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. It should be noted that FIG. 8 to FIG.
The same components as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. FIG. 1 is a perspective view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【００１７】図１中、１４は基台、２０は基台１４上に
設けられ、プリント基板４を位置決めする基板位置決め
部である。基板位置決め部２０については、後に図２を
参照しながら詳述する。７０は図示しないマガジン内の
スクリーンマスクを保持するマスク保持部である。マス
ク保持部７０のうち、７１，７２はＹ方向に沿い、かつ
相対向するように、基台１４に立設された支柱７３によ
り支持されるマスクガイドであり、マスクガイド７１に
は、Ｙ方向に延び、モータ７１ａにより回転する送りね
じ７５が回転自在に軸支され、この送りねじ７５には２
つのスキージ１２を昇降自在に支持する支持板７７と一
体的に連結された送りナット７６が螺合している。なお
支持板７７はマスクガイド７１，７２の上面をＹ方向へ
摺動自在に取付けられている。したがって、シリンダ７
８のうちの一方を駆動してスキージ１２の一方を下降さ
せ、モータ７１ａを駆動すると、マスクプレート２上に
おいてスキージ１２を矢印Ｍ１方向あるいは矢印Ｍ２方
向にスライドさせることができる。In FIG. 1, reference numeral 14 is a base, and 20 is a board positioning portion provided on the base 14 for positioning the printed board 4. The board positioning unit 20 will be described later in detail with reference to FIG. Reference numeral 70 denotes a mask holding unit that holds a screen mask in a magazine (not shown). In the mask holding portion 70, 71 and 72 are mask guides supported by columns 73 standing on the base 14 so as to face each other along the Y direction, and the mask guide 71 includes the Y direction. And a feed screw 75 that is rotated by a motor 71a is rotatably supported by the feed screw 75.
A feed nut 76, which is integrally connected to a support plate 77 that supports the two squeegees 12 so as to be able to move up and down, is screwed. The support plate 77 is attached to the upper surfaces of the mask guides 71 and 72 so as to be slidable in the Y direction. Therefore, the cylinder 7
When one of the squeegees 8 is driven to lower one of the squeegees 12 and the motor 71a is driven, the squeegee 12 can be slid on the mask plate 2 in the arrow M1 direction or the arrow M2 direction.
【００１８】次に図２を参照しながら、基板位置決め部
２０について説明する。図２は本発明の一実施例におけ
るスクリーン印刷装置の基板位置決め部の正面図であ
る。図２中、２１は図１に示すように基台１４上に載置
され、Ｘモータ２２により駆動されるＸテーブル、２３
はＸテーブル２１上に載置され、Ｙモータ２４により駆
動されるＹテーブルである。２５はＹテーブル２３上に
取付けられたプレート２３ａに回転自在に軸支される第
１の送りねじ、２６は同様に軸支され、第１の送りネジ
２５と同じねじ部を有する第２の送りねじである。第１
の送りねじ２５、第２の送りねじ２６の下部にはそれぞ
れタイミングプーリ２７、タイミングプーリ２８が軸着
され、タイミングプーリ２７、タイミングプーリ２８に
はタイミングベルト２９が調帯されている。また第１の
送りねじ２５、第２の送りねじ２６の上部には第１の昇
降板３１に回転自在かつ昇降不能に軸支される送りナッ
ト３０が螺合している。さらに、第１の送りねじ２５に
はプレート２３ａの下面に固定される第１のＺモータ３
２の回転力が歯車列３３を介して伝動されるようになっ
ている。したがって、第１のＺモータ３２を駆動する
と、歯車列３３、タイミングプーリ２７、タイミングベ
ルト２９、タイミングプーリ２８を介して、第１の送り
ねじ２５、第２の送りねじ２６を回転させることがで
き、これにより第１の昇降板３１が矢印Ｎ１方向に昇降
するものである。Next, the board positioning portion 20 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a front view of the board positioning portion of the screen printing apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes an X table, which is placed on the base 14 as shown in FIG.
Is a Y table mounted on the X table 21 and driven by the Y motor 24. Reference numeral 25 is a first feed screw rotatably supported by a plate 23a mounted on the Y table 23, and 26 is similarly rotatably supported by a second feed screw having the same thread portion as the first feed screw 25. It is a screw. First
A timing pulley 27 and a timing pulley 28 are axially attached to the lower portions of the feed screw 25 and the second feed screw 26, respectively, and a timing belt 29 is attached to the timing pulley 27 and the timing pulley 28. Further, a feed nut 30 rotatably supported by the first elevating plate 31 and rotatably supported by the first elevating plate 31 is screwed onto the first feed screw 25 and the second feed screw 26. Further, the first feed screw 25 has the first Z motor 3 fixed to the lower surface of the plate 23a.
The rotational force of 2 is transmitted through the gear train 33. Therefore, when the first Z motor 32 is driven, the first feed screw 25 and the second feed screw 26 can be rotated via the gear train 33, the timing pulley 27, the timing belt 29, and the timing pulley 28. As a result, the first lifting plate 31 moves up and down in the direction of arrow N1.
【００１９】第１の昇降板３１には、昇降ガイド３４、
昇降ガイド３５が立設され、昇降ガイド３４の上部には
第１のブロック３６が固定されると共に、昇降ガイド３
５の上部には第２のブロック３７が固定されている。ま
た第１のブロック３６の上部には矢印Ｎ３方向にスライ
ド自在なクランパ３８が設けられている。そして、クラ
ンパ３８の上面と第２のブロック３７の上面とはマスク
プレート２の下受け部としての機能を有するものであ
り、同一レベルとなるようにしてある。また、第１のブ
ロック３６の図２左部には、そのロッド４０が図２の左
方向を向くようにスライドシリンダ３９が固定され、ロ
ッド４０の左端部は、連杆４１を介してクランパ３８の
図２左部に連結されている。したがって、スライドシリ
ンダ３９を駆動して、ロッド４０を突没させると、クラ
ンパ３８を矢印Ｎ３方向に移動させることができ、これ
により、クランパ３８と第２のブロック３７の間に存在
するプリント基板４の側部を接離自在にクランプするこ
とができる。即ちクランパ３８と第２のブロック３７
は、クランプ手段に対応するものである。また、第１の
ブロック３６、第２のブロック３７の対向する部分に、
プリント基板４を図２の紙面垂直方向に搬送するコンベ
ア４２、コンベア４３が設けられている。The first lifting plate 31 has a lifting guide 34,
The elevating guide 35 is erected, the first block 36 is fixed to the upper part of the elevating guide 34, and the elevating guide 3
A second block 37 is fixed to the upper part of the block 5. A clamper 38 that is slidable in the direction of arrow N3 is provided above the first block 36. The upper surface of the clamper 38 and the upper surface of the second block 37 have a function as a lower receiving portion of the mask plate 2 and are at the same level. A slide cylinder 39 is fixed to the left portion of the first block 36 in FIG. 2 so that the rod 40 faces the left direction in FIG. 2, and the left end portion of the rod 40 has a clamper 38 through a connecting rod 41. 2 is connected to the left part of FIG. Therefore, when the slide cylinder 39 is driven and the rod 40 is projected and retracted, the clamper 38 can be moved in the direction of the arrow N3, whereby the printed circuit board 4 existing between the clamper 38 and the second block 37. The side part of can be clamped so that it can be freely moved in and out. That is, the clamper 38 and the second block 37
Corresponds to the clamping means. In addition, in the facing portion of the first block 36 and the second block 37,
A conveyor 42 and a conveyor 43 for conveying the printed circuit board 4 in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2 are provided.
【００２０】昇降ガイド３４、昇降ガイド３５には、ベ
アリング４５を介して第２の昇降板４４が矢印Ｎ２方向
に昇降自在に案内され、第１の昇降板３１には送りナッ
ト４６が回転自在に軸支されている。また第１の昇降板
３１の下部には歯車列４８を介して送りナット４６を回
転させる第２のＺモータ４７が固定されており、送りナ
ット４６には軸受５０によって上部が第２の昇降板４４
に回転自在に軸支される第３の送りねじ４９が螺合して
いる。さらに、第２の昇降板４４の上面であって、プリ
ント基板４の真下にあたる位置にプリント基板４の下面
を吸着するための吸引管５２が設けられた吸着ブロック
５１が固定されている。したがって、第２のＺモータ４
７が駆動すると、歯車列４８を介して送りナット４６及
び第３の送りねじ４９を回転させることができ、これに
より、第２の昇降板４４及び吸着ブロック５１を第１の
昇降板３１に対して矢印Ｎ２方向に昇降させることがで
きる。A second elevating plate 44 is guided by the elevating guide 34 and the elevating guide 35 via a bearing 45 to be movable up and down in the direction of arrow N2, and a feed nut 46 is rotatably attached to the first elevating plate 31. It is pivotally supported. A second Z motor 47 for rotating the feed nut 46 is fixed to the lower portion of the first lift plate 31 via a gear train 48, and the feed nut 46 has a second lift plate at the upper portion by a bearing 50. 44
A third feed screw 49, which is rotatably supported, is screwed on. Further, a suction block 51 provided with a suction tube 52 for sucking the lower surface of the printed board 4 is fixed at a position just below the printed board 4 on the upper surface of the second elevating plate 44. Therefore, the second Z motor 4
When 7 is driven, the feed nut 46 and the third feed screw 49 can be rotated via the gear train 48, whereby the second lift plate 44 and the suction block 51 are moved relative to the first lift plate 31. Can be moved up and down in the direction of arrow N2.
【００２１】このように、本実施例では、吸着ブロック
５１がプリント基板４を保持する基板支持部に対応す
る。また、第１のＺモータ３２、歯車列３３、タイミン
グプーリ２７、タイミングベルト２９、タイミングプー
リ２８、第１の送りねじ２５、第２の送りねじ２６、第
２のＺモータ４７、歯車列４８、第３の送りねじ４９、
送りナット４６が、基板支持部としての吸着ブロック５
１に保持されたプリント基板４の上面の高さをマスクプ
レート２に対し相対的に昇降させる昇降手段に対応す
る。なお本実施例ではマスクプレート２を不動とし、プ
リント基板４側を昇降手段により昇降させるようにした
が、プリント基板４を不動としマスクプレート２を昇降
手段により昇降させるようにすることも、本手段に含ま
れる。As described above, in this embodiment, the suction block 51 corresponds to the board supporting portion for holding the printed board 4. Further, the first Z motor 32, the gear train 33, the timing pulley 27, the timing belt 29, the timing pulley 28, the first feed screw 25, the second feed screw 26, the second Z motor 47, the gear train 48, The third lead screw 49,
The feed nut 46 serves as the suction block 5 as the substrate supporting portion.
It corresponds to an elevating means for elevating the height of the upper surface of the printed circuit board 4 held by No. 1 relative to the mask plate 2. In this embodiment, the mask plate 2 is immovable and the printed circuit board 4 side is moved up and down by the elevating means. However, it is also possible to make the printed circuit board 4 immovable and elevate the mask plate 2 by the elevating means. include.
【００２２】図２において、６０はプリント基板４とマ
スクプレート２との分離速度をＶ、時刻をｔとしたＶ−
ｔ線図において、Ｖ＝０で始まり、かつ途中でＶ＝０で
ない中間値を持ち、かつＶ＝０で終る複数の動作パター
ンの組合せからなる速度パターン（後に詳述する）を記
憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）などの速度パ
ターン記憶部である。またこの動作パターンとして、本
実施例で用いている台形パターンの他に、Ｖ＝０で始ま
りＶ＝０でない中間値を持ち、かつＶ＝０で終る三角パ
ターンを採用しても良い。６１，６２はそれぞれ第１の
Ｚモータ３２、第２のＺモータ４７を駆動するドライバ
などからなる駆動部、６３は速度パターン記憶部６０を
参照して、駆動部６１，６２に指令を出力することによ
り、第１のＺモータ３２、第２のＺモータ４７を制御す
るＣＰＵ（中央処理装置）などの制御部である。In FIG. 2, 60 is V-, where V is the separation speed between the printed circuit board 4 and the mask plate 2, and t is time.
In the t-diagram, a RAM (which will be described in detail later) that stores a speed pattern (which will be described in detail later) that is a combination of a plurality of operation patterns that starts with V = 0, has an intermediate value that is not V = 0 on the way, and ends with V = 0. This is a speed pattern storage unit such as a random access memory). In addition to the trapezoidal pattern used in this embodiment, a triangular pattern that starts with V = 0 and has an intermediate value that is not V = 0 and ends with V = 0 may be used as this operation pattern. Reference numerals 61 and 62 denote drive units including drivers for driving the first Z motor 32 and the second Z motor 47, respectively, and 63 refers to the speed pattern storage unit 60 and outputs a command to the drive units 61 and 62. Thus, it is a control unit such as a CPU (central processing unit) that controls the first Z motor 32 and the second Z motor 47.
【００２３】図３は速度パターンの第１例を示してい
る。本例では、同一の動作パターンＰ１をくり返して連
続して行なう。最初の動作パターンＰ１は分離速度Ｖが
Ｖ＝０ではじまり、時刻ｔ１〜ｔ２までＶ＝Ｖ１の中間
値を有し、時刻ｔ３でＶ≠０となる台形パターンであ
る。１つの動作パターンでは、マスクプレート２とプリ
ント基板４は、約数十ミクロン〜数百ミクロン程度離れ
るように設定してある。FIG. 3 shows a first example of the speed pattern. In this example, the same operation pattern P1 is repeated and continuously performed. The first operation pattern P1 is a trapezoidal pattern in which the separation speed V starts at V = 0, has an intermediate value of V = V1 from time t1 to t2, and V ≠ 0 at time t3. In one operation pattern, the mask plate 2 and the printed circuit board 4 are set so as to be separated from each other by about several tens of microns to several hundreds of microns.
【００２４】本発明のスクリーン印刷装置の一実施例は
以上の構成であり、次にその動作について図２、図７、
図８（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明する。An embodiment of the screen printing apparatus of the present invention has the above-mentioned structure, and its operation will be described with reference to FIGS.
A description will be given with reference to FIGS.
【００２５】まずプリント基板４はコンベア４２、４３
によって吸着ブロック５１の上方へ搬送されてくると、
第２のＺモータ４７が駆動して吸着ブロック５１を上昇
させ、プリント基板４を吸引管５２で吸着して保持する
と共にその上面を第２のブロック３７の上面とクランパ
３８の上面の高さに一致する高さまで持ち上げる。次に
Ｘモータ２２、Ｙモータ２４が駆動してプリント基板４
をマスクプレート２に位置決めし、第１のＺモータ３２
を駆動してプリント基板４の上面をマスクプレート２の
下面に当接する。その後図８に示すようにスキージ１２
を、マスクプレート２の上面を移動させてマスクプレー
ト２上のクリーム半田１３をパターン孔２ａ内に充填す
る。First, the printed circuit board 4 is mounted on the conveyors 42 and 43.
When it is conveyed above the suction block 51 by
The second Z motor 47 drives to raise the suction block 51, sucks and holds the printed circuit board 4 by the suction tube 52, and the upper surfaces thereof are set to the heights of the upper surfaces of the second block 37 and the clamper 38. Lift to a matching height. Next, the X motor 22 and the Y motor 24 are driven to drive the printed circuit board 4
Is positioned on the mask plate 2, and the first Z motor 32
Is driven to bring the upper surface of the printed circuit board 4 into contact with the lower surface of the mask plate 2. Then, as shown in FIG. 8, the squeegee 12
Then, the upper surface of the mask plate 2 is moved to fill the cream solder 13 on the mask plate 2 into the pattern holes 2a.
【００２６】マスクプレート２の全てのパターン孔２ａ
にクリーム半田１３の充填が完了すると制御部６３は、
速度パターン記憶部６０に記憶されている速度パターン
（図３参照）を読み出し、駆動部６１を介して第１のＺ
モータ３２を駆動してプリント基板４を、マスクプレー
ト２の下面から分離していく。図８（ｂ）はこのときの
様子を示す。クリーム半田１３は、フラックスに粒径が
数十ミクロン程度の半田粒子を混合して作られている。
このため、図３に示す速度パターンでプリント基板４を
下降させるとパターン孔２ａの内壁面の近くの半田粒子
間に相対的なずれ（せん断）、すなわちずれ速度υ（又
はせん断速度υ）が発生する。All pattern holes 2a of the mask plate 2
When the filling of the cream solder 13 is completed, the control unit 63
The speed pattern (see FIG. 3) stored in the speed pattern storage unit 60 is read out, and the first Z is read via the drive unit 61.
The motor 32 is driven to separate the printed circuit board 4 from the lower surface of the mask plate 2. FIG. 8B shows the situation at this time. The cream solder 13 is made by mixing solder particles having a particle diameter of about several tens of microns with flux.
Therefore, when the printed circuit board 4 is lowered in the velocity pattern shown in FIG. 3, a relative displacement (shear) between the solder particles near the inner wall surface of the pattern hole 2a, that is, a displacement velocity υ (or shear velocity υ) occurs. To do.
【００２７】図７はクリーム半田に発生するずれ速度υ
と粘度ηの関係を示す特性図である。FIG. 7 shows the deviation velocity υ generated in cream solder.
It is a characteristic view which shows the relationship of and viscosity (eta).
【００２８】クリーム半田１３は、練ることにより半田
粒子の間にずれ速度を発生させると粘度ηが低下するこ
とが知られており、一度低下した粘度は、しばらく時間
が経過しないと元に回復しないことも知られている。こ
のような性質はチキソ性と呼ばれているが、上述したよ
うにプリント基板４を断続的に下降させることによりパ
ターン孔２ａ付近のクリーム半田１３ａにずれ速度υが
発生して粘度ηが下がる。図７で具体的に説明すると、
パターン孔２ａに充填された直後のクリーム半田１３の
粘度ηをη１とすると、１回目の動作パターンＰ１で内
壁面付近のクリーム半田１３ａにずれ速度υが発生し、
曲線ｍ1に沿って粘度が低下してη２となる。プリント
基板４が停止すると粘度は、η３に上昇するが、すぐに
次の動作パターンＰ１によるずれ速度υが発生するので
粘度は局線ｍ2に沿って低下してη４→η６と変化して
いく。従来の方法では、プリント基板４を停止させるこ
となく一気に下降させていたためパターン孔２ａの内壁
面付近のクリーム半田１３ａに効果的なずれ速度υが発
生せずクリーム半田１３の粘度が低下しなかったため印
刷不良が発生していたのである。It is known that the viscosity η of the cream solder 13 is lowered when a shift speed is generated between the solder particles by kneading, and the viscosity once lowered cannot be restored to the original state after a while. It is also known. Such a property is called thixotropy, but by intermittently lowering the printed circuit board 4 as described above, a shift speed υ occurs in the cream solder 13a near the pattern hole 2a and the viscosity η decreases. Specifically explaining with FIG. 7,
When the viscosity η of the cream solder 13 immediately after being filled in the pattern hole 2a is η1, a shift velocity υ occurs in the cream solder 13a near the inner wall surface in the first operation pattern P1.
The viscosity decreases along the curve m 1 to η 2. When the printed circuit board 4 stops, the viscosity rises to η3, but immediately the next displacement pattern υ due to the operation pattern P1 occurs, so the viscosity decreases along the local line m 2 and changes from η4 to η6. . In the conventional method, since the printed circuit board 4 is lowered at once without stopping, the effective displacement speed υ does not occur in the cream solder 13a near the inner wall surface of the pattern hole 2a, and the viscosity of the cream solder 13 does not decrease. A print defect had occurred.
【００２９】図８（ｃ）は分離が完了した後のクリーム
半田１３の状態を示している。本方法では、パターン孔
２ａの中央部のクリーム半田１３の粘度には変化を与え
ず、内壁面の近くのクリーム半田１３ａの粘度のみを低
下させているのでプリント基板４に印刷されたクリーム
半田１３がたれて型崩れする心配もなくきわめて良好な
状態でクリーム半田１３を印刷することができる。FIG. 8C shows the state of the cream solder 13 after the separation is completed. In this method, the viscosity of the cream solder 13 in the central portion of the pattern hole 2a is not changed and only the viscosity of the cream solder 13a near the inner wall surface is reduced. Therefore, the cream solder 13 printed on the printed circuit board 4 is reduced. It is possible to print the cream solder 13 in a very good state without the fear that the cream solder 13 loses its shape and loses its shape.
【００３０】図４では速度パターンの第２例を示してい
る。本例では、中間値が正の値Ｖ２である動作パターン
Ｐ２と中間値が負の値Ｖ３である動作パターンＰ３とを
交互に繰り返している。このようにすれば、第１例で述
べた効果の他に、プリント基板４を下方のみならず上方
にも移動させているので一層粘度ηを低下促進でき、ク
リーム半田１３の版抜け性を向上できる。FIG. 4 shows a second example of the speed pattern. In this example, the operation pattern P2 having the positive intermediate value V2 and the operation pattern P3 having the negative intermediate value V3 are alternately repeated. By doing so, in addition to the effect described in the first example, since the printed circuit board 4 is moved not only downward but also upwardly, the viscosity η can be further promoted to be lowered, and the punching-out property of the cream solder 13 is improved. it can.
【００３１】図５では速度パターンの第３例を示してい
る。本例では、第１番目の動作パターンＰ４の中間値を
大きく、しかも加速度も大きくなるようにしている。こ
のようにすれば、昇降手段の駆動開始直後、即ちクリー
ム半田１３の粘度ηが大きいうちに、速度Ｖを大きく変
化させパターン孔２ａの内壁面の近くのクリーム半田１
３ａにある程度衝撃を与えて、一気に粘度ηを低下させ
ることができ好適である。また第３例では、各動作パタ
ーンＰ４〜Ｐ８における移動距離が一定になるように
し、第２番目以後の動作パターンＰ５〜Ｐ８の中間値を
徐々に上昇させるようにしてある。FIG. 5 shows a third example of the speed pattern. In this example, the intermediate value of the first operation pattern P4 is set to be large and the acceleration is also set to be large. With this configuration, the speed V is changed greatly immediately after the start of driving of the elevating means, that is, while the viscosity η of the cream solder 13 is large, and the cream solder 1 near the inner wall surface of the pattern hole 2a is changed.
3a is shocked to some extent and the viscosity η can be reduced at once, which is preferable. Further, in the third example, the movement distance in each of the operation patterns P4 to P8 is made constant, and the intermediate value of the second and subsequent operation patterns P5 to P8 is gradually increased.
【００３２】図６では速度パターンの第４例を示してい
る。本例では、第３例に加えて、負に中間値を持つ動作
パターンを加えている。FIG. 6 shows a fourth example of the speed pattern. In this example, in addition to the third example, an operation pattern having a negative intermediate value is added.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明のスクリーン印刷装置及びスクリ
ーン印刷方法によればマスクプレートとプリント基板を
分離する過程で分離速度を複数回ゼロになるようにして
いるのでマスクプレートのパターン孔の内壁面付近のク
リーム半田に集中的にずれ速度を作用させて粘度を低下
させるのでクリーム半田の版抜け性が向上し、型崩れの
ないクリーム半田をプリント基板に印刷できる。According to the screen printing apparatus and the screen printing method of the present invention, the separation speed is set to zero for a plurality of times in the process of separating the mask plate and the printed circuit board. Since the shift speed is intensively applied to the cream solder to reduce the viscosity, the plate release property of the cream solder is improved, and the cream solder that does not lose its shape can be printed on the printed circuit board.
【図１】本発明の一実施例におけるスクリーン印刷装置
の斜視図FIG. 1 is a perspective view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例におけるスクリーン印刷装置
の基板位置決め部の正面図FIG. 2 is a front view of a board positioning portion of the screen printing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例における速度パターンの例示
図FIG. 3 is a view showing an example of a velocity pattern in one embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例における速度パターンの例示
図FIG. 4 is a view showing an example of a velocity pattern in one embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例における速度パターンの例示
図FIG. 5 is a view showing an example of a velocity pattern in one embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施例における速度パターンの例示
図FIG. 6 is a view showing an example of a velocity pattern in one embodiment of the present invention.
【図７】本発明の一実施例におけるクリーム半田の粘度
特性を示すグラフFIG. 7 is a graph showing viscosity characteristics of cream solder according to an example of the present invention.
【図８】本発明の一実施例におけるマスクプレートとプ
リント基板の分離動作の説明図FIG. 8 is an explanatory view of the separating operation of the mask plate and the printed circuit board in the embodiment of the present invention.
【図９】従来のスクリーン印刷装置の正面図FIG. 9 is a front view of a conventional screen printing device.
【図１０】（ａ）従来のスクリーン印刷装置の動作説明
図 （ｂ）従来のスクリーン印刷装置の動作説明図 （ｃ）従来のスクリーン印刷装置の動作説明図10A is an operation explanatory diagram of a conventional screen printing apparatus, FIG. 10B is an operation explanatory diagram of a conventional screen printing apparatus, and FIG. 10C is an operation explanatory diagram of a conventional screen printing apparatus.
【図１１】従来のスクリーン印刷装置により塗布された
クリーム半田の例示図FIG. 11 is an exemplary view of cream solder applied by a conventional screen printing device.
２ マスクプレート ２ａ パターン孔 ３ ホルダ ４ プリント基板 １２ スキージ ３２ 第１のＺモータ ４７ 第２のＺモータ ５１ 吸着ブロック ６０ 速度パターン記憶部 ６３ 制御部 2 mask plate 2a pattern hole 3 holder 4 printed circuit board 12 squeegee 32 first Z motor 47 second Z motor 51 suction block 60 speed pattern storage unit 63 control unit
Claims (13)
と、 プリント基板を保持する基板支持部と、 前記プリント基板の上面を前記マスクプレートの下面に
接離させるために前記基板支持部と前記マスクプレート
とを相対的に昇降させる昇降手段と、 前記マスクプレートの下面に前記プリント基板の上面が
当接している状態で前記マスクプレート上を移動して前
記マスク上のクリーム半田を前記パターン孔へ充填する
スキージと、前記パターン孔へクリーム半田を充填した
後、 前記プリント基板と前記マスクプレートを分離する動作
を、前記プリント基板と前記マスクプレートの分離速度
ＶがＶ＝０ではじまりかつ途中でＶ＝０でない中間値を
もち、かつＶ＝０で終る複数の動作パターンの組み合わ
せからなる速度パターンで行なうように前記昇降手段を
制御する制御部を備えたことを特徴とするスクリーン印
刷装置。1. A mask plate having a pattern hole, a substrate supporting portion for holding a printed circuit board, and the substrate supporting portion and the mask plate for contacting and separating an upper surface of the printed circuit board with a lower surface of the mask plate. And an elevating means for relatively elevating and lowering, and moving on the mask plate with the lower surface of the mask plate in contact with the upper surface of the printed circuit board to fill the pattern holes with the cream solder on the mask. After filling the squeegee and the pattern hole with cream solder, the operation of separating the printed circuit board and the mask plate is started when the separation speed V of the printed circuit board and the mask plate starts at V = 0 and V = 0 in the middle. Before using a speed pattern that has a combination of a plurality of motion patterns that end with V = 0 A screen printing apparatus comprising a control unit for controlling the lifting means.
ターンより構成されていることを特徴とする請求項１記
載のスクリーン印刷装置。2. The screen printing apparatus according to claim 1, wherein the speed pattern is composed of a plurality of identical motion patterns.
ターンより構成されていることを特徴とする請求項１記
載のスクリーン印刷装置。3. The screen printing apparatus according to claim 1, wherein the speed pattern is composed of a plurality of different operation patterns.
る動作パターンと中間値が負の値である動作パターンを
交互に繰り返したものであることを特徴とする請求項１
記載のスクリーン印刷装置。4. The speed pattern is formed by alternately repeating an operation pattern having a positive intermediate value and an operation pattern having a negative intermediate value.
The described screen printing device.
ーンの中間値を第２番目の動作パターンの中間値よりも
大きくしたことを特徴とする請求項１記載のスクリーン
印刷装置。5. The screen printing apparatus according to claim 1, wherein the speed pattern has an intermediate value of the first operation pattern larger than an intermediate value of the second operation pattern.
と、 プリント基板を保持する基板支持部と、 前記プリント基板の上面を前記マスクプレートの下面に
接離させるために前記基板支持部と前記マスクプレート
とを相対的に昇降させる昇降手段と、 前記マスクプレートの下面に前記プリント基板の上面が
当接している状態で前記マスクプレート上を移動して前
記マスク上のクリーム半田を前記パターン孔へ充填する
スキージと、前記パターン孔へクリーム半田を充填した
後、前記プリント基板と前記マスクプレートを分離する
動作過程で前記プリント基板と前記マスクプレートの分
離速度が複数回ゼロになるように前記昇降手段を制御す
る制御手段を備えたことを特徴とするスクリーン印刷装
置。6. A mask plate having a pattern hole, a substrate supporting portion for holding a printed circuit board, and the substrate supporting portion and the mask plate for contacting and separating an upper surface of the printed circuit board with a lower surface of the mask plate. And an elevating means for relatively elevating and lowering, and moving on the mask plate with the lower surface of the mask plate in contact with the upper surface of the printed circuit board to fill the pattern holes with the cream solder on the mask. After filling the squeegee and the pattern hole with cream solder, the elevating means is controlled so that the separation speed of the printed board and the mask plate becomes zero several times during the operation process of separating the printed board and the mask plate. A screen printing apparatus comprising:
スクプレートに対して昇降させることを特徴とする請求
項１又は６記載のスクリーン印刷装置。7. The screen printing apparatus according to claim 1, wherein the elevating means elevates and lowers the substrate holder with respect to the mask plate.
下面にプリント基板を位置決めして接触させる第１の工
程と、 スキージを前記マスクプレート上を移動させて前記パタ
ーン孔にクリーム半田を充填する第２の工程と、 前記プリント基板と前記マスクプレートを分離させる第
３の工程を備え、 前記第３の工程を、前記マスクプレートと前記プリント
基板の分離速度ＶがＶ＝０ではじまり、かつＶ＝０でな
い中間値をもちかつＶ＝０で終る複数の動作パターンの
組み合わせからなる速度パターンに基づいて行なうこと
を特徴とするスクリーン印刷方法。8. A first step of positioning and contacting a printed circuit board with a lower surface of a mask plate having a pattern hole formed therein; and a step of moving a squeegee on the mask plate to fill the pattern hole with cream solder. 2) and a third step of separating the printed board and the mask plate, the third step is performed when the separation speed V of the mask plate and the printed board starts at V = 0, and V = A screen printing method, which is performed based on a speed pattern composed of a combination of a plurality of operation patterns having an intermediate value other than 0 and ending at V = 0.
ターンより構成されていることを特徴とする請求項８記
載のスクリーン印刷方法。9. The screen printing method according to claim 8, wherein the speed pattern is composed of a plurality of identical motion patterns.
パターンより構成されていることを特徴とする請求項８
記載のスクリーン印刷方法。10. The speed pattern is composed of a plurality of different motion patterns.
Screen printing method described.
ある動作パターンと中間値が負の値である動作パターン
を交互に繰り返したものであることを特徴とする請求項
８記載のスクリーン印刷方法。11. The screen according to claim 8, wherein the speed pattern is formed by alternately repeating a motion pattern having a positive intermediate value and a motion pattern having a negative intermediate value. Printing method.
ターンの中間値を第２番目の動作パターンの中間値より
も大きくしたことを特徴とする請求項８記載のスクリー
ン印刷方法。12. The screen printing method according to claim 8, wherein the speed pattern has an intermediate value of the first operation pattern larger than an intermediate value of the second operation pattern.
の下面にプリント基板を位置決めして接触させる第１の
工程と、 スキージを前記マスクプレート上を移動させて前記パタ
ーン孔にクリーム半田を充填する第２の工程と、 前記プリント基板と前記マスクプレートを分離させる第
３の工程を備え、 前記第３の工程中に、前記プリント基板と前記マスクプ
レートの相対速度を複数回ゼロにすることを特徴とする
スクリーン印刷方法。13. A first step of positioning and contacting a printed circuit board with a lower surface of a mask plate having a pattern hole formed therein, and moving a squeegee on the mask plate to fill the pattern hole with cream solder. 2) and a third step of separating the printed circuit board and the mask plate, wherein the relative speed of the printed circuit board and the mask plate is set to zero a plurality of times during the third step. Screen printing method.
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